I primi decenni del XX secolo furono caratterizzati da una vera rivoluzione dei principi della fisica; la stessa astronomia subì una trasformazione che la spinse a accogliere le nuove idee. La determinazione della morfologia e della cinematica dei corpi celesti venne affiancata dall’indagine della loro struttura, della loro composizione e dei meccanismi di produzione dell’energia negli astri. In questa evoluzione dall’astronomia posizionale all’astrofisica ebbe un ruolo particolarmente attivo Giorgio Abetti (1882-1982), figlio di Antonio, e a cui subentrerà nella direzione dell’Osservatorio di Arcetri. Svolse ricerca in vari osservatori americani proprio negli anni in cui si costruivano nuovi e potenti telescopi, e fu proprio grazie alla collaborazione con gli astronomi d’oltreoceano, al loro supporto scientifico e finanziario, che nel 1925 poté essere completata in Arcetri la prima torre solare d’Europa. Si trattava di un particolare tipo di telescopio che permetteva di studiare il Sole scomponendone la radiazione luminosa nei colori che la costituiscono. L’osservatorio ebbe una fertile interazione anche con l’Istituto di Fisica, che si stabilì sulla stessa collina nei primi anni ’20, con la nascita dell’Università degli Studi di Firenze.